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Abwicklung |
Allgemeines
Als
Abwicklung bezeichnet man eine in die Ebene transformierte Fläche eines
Körpers. Diese Transformation ist notwendig, da das Ausgangsmaterial für eine
Vielzahl von Werkstücken, wie Rohre, Trichter, Stutzen, Krümmer,
Übergangsstücke etc., im Allgemeinen aus ebenen Metallplatten, Holzplatten
oder Stoffbahnen besteht.
Blech-
und Metallverarbeiter, Klempner, Dachdecker, Zimmerleute, Treppenbauer,
Modellbauer und Klimatechniker stehen täglich vor der schwierigen Aufgabe,
komplexe Körper abwickeln zu müssen. Während
sich zylindrische und prismatische Körper noch relativ leicht abwickeln lassen,
stellen Umdrehungsflächen, Durchdringungen und Schraubenflächen in vielen
Fällen eine besondere Herausforderung dar. Freiformflächen, wie z.B. gespannte
synthetische Stoffe, Bootspanten etc. lassen sich mit den klassischen
zeichnerischen Werkzeugen entweder gar nicht bzw. nur mit sehr hohem zeitlichen und
konstruktivem Aufwand manuell abwickeln.
Vor
der Einführung des Computers und der damit einhergehenden CAD-Technik, aber auch
heute noch, liefert die Person des Anreißers die Grundlage zu jeder Abwicklung.
Sein gutes räumliches Vorstellungsvermögen und präzises Arbeiten sowie seine
langjährige Erfahrung sind notwendig, die Abwicklung entsprechend der fertigen Form des
Werkstücks zu berechnen und dessen Zuschnittskontur aufzeichnen zu können.
Nach geeignetem Zuschnitt lassen sich dann
die benötigten Teile durch Biegen, Kanten,
Löten, Schweißen und Kleben fertigen. Von den
genannten Arbeitsgängen kommt dem Zuschnitt jedoch die größte Bedeutung zu.
Ein schlechter Zuschnitt erfordert stets kostenintensive Nacharbeit.
Vorgehensweisen nach dem "try and error" - Prinzip wirken hier
kontraproduktiv. Dem Zuschnitt muss eine genaue Zeichnung vorangehen. In
Industrie und Handwerk stellt das
Abwickeln eine notwendige Schlüsselkompetenz dar, um den Anforderungen moderner
Fertigungsverfahren entsprechen zu können. Schnelles und präzises
Erstellen von Zuschnittskonturen ist somit ein entscheidender
Produktionsvorteil.
Triangulation
Aus
der Mathematik sind Verfahren für bestimmte Fälle (Rohrbögen, T-Stücke,
Hosenrohre u.ä.) bekannt, um so Schablonen für den Zuschnitt zu erhalten.
Diese Verfahren sind als "Fall-Varianten" mitunter in entsprechenden
CAD-Programmen integriert. Liegen in der Praxis jedoch von diesen Varianten
abweichende Konstruktionen vor, sogenannte völlig freie 3D-Flächen vor, so
bedarf es innovativer Lösungsverfahren. Geometrisch
lassen sich solche Flächen nur durch Zerlegen in Dreiecke abwickeln. Die
abzuwickelnde Fläche wird dabei in einzelne, schmale Dreiecksflächen
aufgeteilt, die anschließend in der Ebene aneinandergesetzt werden. Mittels dieser "Triangulation" können
selbst die schwierigsten Körperformen abgewickelt werden. In der Praxis jedoch
ist dieses Verfahren ohne Computer nur bedingt einsetzbar, da sich mit der
manuellen Zeichentechnik nur eine sehr begrenzte Anzahl von Dreiecksflächen
erstellen lässt und komplexe 3D-Kurven (Splines) nicht darstellbar sind.
Innovatives
Lösungsverfahren
Wir
haben genau
für dieses Triangulationsverfahren ein unter AutoCAD® / Bricscad®
laufendes Programm erstellt. Die einzige Bedingung ist, dass die abzuwickelnde Fläche eine
jeweils eindeutige obere und untere Berandungskurve besitzt, die
Höhenquerschnitte gleich oder linear-ähnlich sind und die Lage der Fügenaht
bei geschlossener Fläche festgelegt ist.
So
lassen sich auch Zuschnitte für sehr komplexe Körper ermitteln, die durch
Verschneidungen mittels 3D-Volumenmodellierung von AutoCAD® /
Bricscad®
erzeugt
wurden.